Dobór programów kontrolujących wzrost życia biologicznego

Wzrost życia biologicznego - programy kontrolujące

Środkami do kontroli (eliminacji) zagrożeń biologicznych w toni wodnej są biocydy i biostaty. Biocydy zabijają organizmy; biostaty zahamowują ich wzrost i rozmnazanie.

Niezależnie, czy mowa o biocydzie czy biostacie, podstawową zasadą jest konieczność utrzymania minimalnego stężenia przez minimalny czas niezbędny do prawidłowej reakcji. Dokładnie – aby utrzymać efektywność biostatów, ich stężenie musi być utrzymane na odpowiednim poziomie w ciągłym czasie.

Aby zrozumieć celowość utrzymywania odpowiedniego poziomu biocydów/biostatów, warto posłużyć się analogią do reakcji chemicznej. Wymagany poziom biocydów/biostatów porównać można do stężenia substratów niezbędnego do zapoczątkowania reakcji chemicznej.

Po rozpoczęciu reakcji, czas konieczny do przereagowania jest czasem utrzymania kontroli biologicznej.

Podobnie jak w reakcji chemicznej, im wyższe stężenia biocydów, tym krótszy jest minimalny czas skutecznego działania.

Z ekonomicznego punktu widzenia, systemy otwarte (jednokrotnego przepływu, once-through) wymagają traktowania dawkami jednorazowymi, szokowymi.

Czas dozowania waha się od 15 minut do 4 godzin. Ustalenie czasu i stężenia wymaga doświadczenia w postępowaniu z układami.

Zasada dawkowania nieciągłego, dawkami szokowymi, polega na utrzymaniu kontrolowanego, niskiego wzrostu organizmów. Pozwala się im na rozwój w pewnym czasie a następnie usuwa całkowicie z powierzchni instalacji. Czas rozwoju/usuwania jest specyficzny dla każdego układu, w tym również w zależności od warunków zewnętrznych (np. temperatury).

Na rozwój życia biologicznego wpływa wiele czynników. Każdy z nich powinno się rozpatrzyć indywidualnie, uzależniając od tego dozowanie – np. w różnych porach roku.

Dobór prawidłowego programu ochronnego wymaga zdefiniowania zagrożeń. Warto zatem poprzedzić wybór biocydu analizą laboratoryjną składu osadów, określić ich miejsca występowania, tempo rozwoju, skalę zagrożenia.

Można posłużyć się kuponami kontrolnymi; warto zbadać wymienniki cieplne. Można to zrobić bez konieczności zatrzymywania procesu.

Najlepszym sposobem jest, oczywiście, inspekcja całego układu.

Podstawowym kryterium doboru programu jest jego koszt. Czynniki wpływające na koszt to:

środki chemiczne
urządzenia do dozowania
personel niezbędny do prowadzenia programu
ewentualny wpływ na działanie układu podczas oczyszczania i usuwania szlamu
koszty związane (BHP, wpływ na środowisko)

Związki używane do kontroli biologicznej można podzielić na dwie grupy: utleniające i nieutleniające.
Biocydy utleniające to takie, które podczas swego dezynfekującego działania utleniają inne związki (wychwytuja elektrony).

Klasycznym przykładem może być tu chlor, który w procesie redukcji z chloru do chlorków utlenia żelazo do jonów żelaza.

Uwagi na temat skutecznego dozowania biocydów

Monitoring

Każde działanie ukierunkowane przeciwko życiu biologicznemu w systemie chłodniczym musi być poprzedzone dokładnym rozpoznaniem problemu. Niejednokrotnie zdarza się, że typowe sposoby monitoringu układu nie zapobiegają nieoczekiwanemu problemowi.

Takie metody jak obserwacja koloru i zapachu wody, zużycie kuponów, okresowe przeglądy części instalacji czy nawet całkowita inspekcja układu mogą jedynie doprowadzić do wniosku, że problem rzeczywiście już wystąpił – nie dają jednak przeważnie wystarczająco wcześnie informacji o nagłym wymknięciu się sytuacji spod kontroli.

Sprzyjające warunki w układzie (np. skażenie obiegu chłodzącego produktem, chwilowe zachwianie równowagi pH, itp.) mogą w ciągu kilku dób doprowadzić do gwałtownego i katastrofalnego rozwoju organizmów.

Typowe metody badawcze (posiew bakteryjny) wymagają kilkudziesięciu godzin – a o skażeniu układu dowiadujemy się przeważnie jednocześnie od personelu laboratorium i obsługi układu chłodzącego!

Istnieją uniwersalne wskaźniki (związane ze specyfiką życia komórkowego każdego organizmu), które w dowolnej chwili, w czasie kilku minut (!) pozwalają na wydanie pewnego i jednoznacznego wniosku – czy układ znajduje się w typowym dla niego stanie równowagi biologicznej, czy sytuacja zaczyna się wymykać spod kontroli.

Rozpoznanie tego krytycznego momentu jak najwcześniej pozwala na sprawne i skuteczne przeciwdziałanie, zanim nastąpi skażenie układu.

Firma Global Concepts dysponuje testami i urządzeniami do szybkiego wykrywania wzrostu życia biologicznego w wodzie.

Program alternatywnych biocydów

Jak dowodzi ewolucja, proste organizmy, takie jak bakterie, grzyby i glony, wykazują zdolności przystosowawcze. Farmakologia zna przypadki uodparniania się bakterii na stosowany niezmiennie środek bakteriobójczy.

Aby zapobiec takiemu zjawisku, niezbędne jest ustalenie skutecznej metody obrony przed adaptacją organizmów żywych. Najlepszym rozwiązaniem jest program dozowania alternatywnych biocydów; cyklicznie jeden biocyd zastępowany jest drugim, co przynosi oczekiwany efekt.

Systematyczność

Krótki czas rozwoju bakterii, glonów i grzybów sprzyja ich szybkiemu rozwojowi. Niekiedy wystarczą 2-3 doby, aby doprowadzić układ do całkowitego skażenia. Niezależnie od programu dozowania, czy to ciągłego, czy w postaci dawek szokowych, nie wolno dopuścić do powstania choćby chwilowych warunków sprzyjających rozwojowi organizmów w układzie.

Stąd też podstawą i kluczem do efektywnego utrzymania układu w stabilnym stanie jest systematyczność. Należy zawsze zapewnić wymagany poziom biocydu i czas jego reakcji; nie wolno dopuścić do przerw w programie.

Sezonowość

Rozwój organizmów (komórek) rośnie wraz z prędkością zachodzenia reakcji chemicznych. Jak wiadomo, okres cieplejszy znakomicie sprzyja rozwojowi organizmów jednokomórkowych.

Co więcej, rozpowszechnione na całej kuli ziemskiej bakterie (jak np. Legionella pneumophila) znajdują nieoczekiwanie dobre warunki rozwoju właśnie w okresie cieplejszym.

Nieodzowne jest zatem takie dostosowanie dawek i okresów dozowania biocydów, aby uwzględnić to zagrożenie.